DE102015014534A1

DE102015014534A1 - Krafttrainingsgerät und Verfahren zur Vorgabe eines Widerstandsprofils

Info

Publication number: DE102015014534A1
Application number: DE102015014534.7A
Authority: DE
Inventors: Joachim Koller; Christian Knopp
Original assignee: Milon Industries GmbH
Current assignee: Milon Industries GmbH
Priority date: 2015-11-11
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2017-05-11
Also published as: WO2017080674A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraft-Trainingsgerät (1), mit wenigstens einem vorgegebenen Widerstandsprofil (20) für wenigstens eine Übung, einer Widerstandsanzeige (16) zum Anzeigen von Widerstandsprofilen, einer Benutzereingabe (18) zum Eingeben von wenigstens einem veränderten Widerstandswert (24) eines vorgegebenen Widerstandsprofils, wenigstens einem Widerstandselement (2) zum Aufbringen von Trainingskräften an wenigstens einem Manipulator (4) des Kraft-Trainingsgeräts, wobei das Kraft-Trainingsgerät eingerichtet ist, das Widerstandselement zur Übungsdurchführung an das veränderte Widerstandsprofil anzupassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Krafttrainingsgerät mit wenigstens einem Widerstandselement zum Aufbringen von Trainingskräften an wenigstens einem Manipulator sowie ein Verfahren zur Vorgabe eines Widerstandsprofils für die Durchführung einer Übung an einem Krafttrainingsgerät mit wenigstens einem Widerstandselement.
Bekannt sind verschiedene Arten von Krafttrainingsgeräten, unter anderem Kraftstationen, Einzelgeräte und Kabel- oder Seilzuggeräte. Bei Kraftstationen sind mehrere verschiedene Manipulatoren über Seil- oder Kettentriebe mit einem Gewichtstock verbunden, sodass dieser zur Ausführung verschiedener Übung gegen einen Widerstand angehoben werden kann, wenn beispielsweise eine vorgesehene Beinmuskelübung, Armmuskelübung oder Rückenmuskelübung durchgeführt wird. Einzelgeräte werden hauptsächlich in Fitnessstudios aufgestellt und dienen zumeist der Durchführung einer spezifischen Übungsbewegung, bei welcher herkömmlicher Weise auch ein Gewichtstock angehoben wird, um die Übung durchzuführen. Diese Geräte weisen zumeist nur einen oder zwei symmetrische Manipulatoren auf, die mit demselben Gewichtstock verbunden sind. Bei Seilzuggeräten ist ein Ausziehen eines oder zweier symmetrischer Manipulatoren, die jeweils an einem Ende eines Seils befestigt sind, vorgesehen, welches seinerseits herkömmlicher Weise mit einem Gewichtstock verbunden ist. Das Ausziehen des Manipulators am Seil kann in verschiedene Richtungen erfolgen, sodass keine spezifische Übungsbewegung vorgegeben ist, sondern unterschiedliche Übungen möglich sind. Bei all diesen Geräten ist im Normalfall über eine Kinematik, beispielsweise über an Exzenterscheiben geführte Seile, eine bestimmte Kraftkurve oder Momentenkurve vorgegeben, sodass die zu überwindende Kraft an unterschiedlichen Stellen der Trainingsbewegung unterschiedlich sein kann. In Abhängigkeit von dieser vorgegebenen Kurve kann vor der Übung das Gewicht festgelegt werden, das während der Übung hochgehoben werden soll, um einen entsprechenden Trainingswiderstand sicherzustellen.
In den letzten Jahren sind zunehmend Krafttrainingsgeräte angeboten worden, bei denen der Trainingswiderstand statt durch einen Gewichtsstock mittels einer geeignet gesteuerten elektrischen Maschine aufgebracht wird. Dabei war das Bestreben von Herstellern von Krafttrainingsgeräten zumeist, das Trainingsverhalten solcher elektromechanischer Krafttrainingsgeräte demjenigen rein mechanischer Krafttrainingsgeräte möglichst gut nachzuempfinden. Auch bei den elektromechanischen Krafttrainingsgeräten ist für eine durchzuführende Übung eine Kraftkurve vorgegeben, die den physiologischen Gegebenheiten der Übungsbewegung bei deren Durchführung gerecht werden soll. Eine Anpassung der Übungsdurchführung erfolgt auch hier meist pauschal über die Vorgabe eines „Gewichtswerts” (oder ähnlich) für die gesamte Übungsdurchführung.
Eine persönliche Anpassung, beispielsweise an Vorlieben und/oder Bedürfnisse des Trainierenden findet darüber hinaus allenfalls mittels einer Anpassung der Geschwindigkeit der Übungsdurchführung oder der Anzahl der durchzuführenden Wiederholungen statt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Krafttrainingsgerät bereitzustellen, bei welchem ein Widerstandsprofil flexibler und einfacher an die Vorlieben und/oder Bedürfnisse eines Benutzers angepasst werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Krafttrainingsgerät, welches wenigstens ein vorgegebenes Widerstandsprofil für wenigstens eine Übung, insbesondere eine, vorzugsweise übungsspezifische, Kraft- oder Momentenkurve, eine Widerstandsanzeige zum Anzeigen von Widerstandsprofilen, eine Benutzereingabe zum Eingeben von wenigstens einem veränderten Widerstandswert, insbesondere zu jeweils einem Wert eines Trainingsparameters, eines vorgegebenen Widerstandsprofils sowie wenigstens ein Widerstandselement zum Aufbringen von Trainingskräften an wenigstens einem Manipulator des Krafttrainingsgeräts aufweist. Dabei ist das Krafttrainingsgerät eingerichtet, das Widerstandselement zur Übungsdurchführung an das veränderte Widerstandsprofil anzupassen. Ein verändertes Widerstandsprofil kann insbesondere durch eine Eingabe von wenigstens einem veränderten Widerstandswert, vorzugsweise durch einen Benutzer entstehen.
Erfindungsgemäß löst auch ein Verfahren zur Vorgabe eines Widerstandsprofils für die Durchführung einer Übung an einem Krafttrainingsgerät mit wenigstens einem Widerstandselement die Aufgabe, wobei bei einem solchen Verfahren zumindest vorgesehen ist: Ein Anzeigen eines vorgegebenen Widerstandsprofils in Abhängigkeit von wenigstens einem Trainingsparameter, eine Eingabe eines veränderten Widerstandswertes zu wenigstens einem Wert des Trainingsparameters, und ein Anpassen des Widerstandselements an das veränderte Widerstandsprofil.
Unter einem Widerstandsprofil ist im Sinne der Erfindung vorzugsweise eine Widerstandskurve (d. h. Kraftkurve oder Drehmomentenkurve) zu verstehen, die über einen Trainingsparameter, wie beispielsweise einen bei der Trainingsdurchführung zurückzulegenden Weg oder Drehwinkel, eine Zeit zur Übungsdurchführung, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung der Übungsdurchführung, aufgetragen bzw. angezeigt wird.
Eine Benutzereingabe ist im Sinne der Erfindung vorzugsweise eingerichtet, Eingaben durch Benutzer wie einen Trainierenden oder einen Trainer zu ermöglichen, insbesondere ein Eingeben von veränderten Widerstandswerten eines Widerstandsprofils.
Eine Anpassung des Widerstandselements zur Übungsdurchführung an das veränderte Widerstandsprofil erfolgt vorzugsweise vor und/oder während der Übungsdurchführung, d. h. vor oder während eines Ausführens der Übungsbewegung.
Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde, dass bei, insbesondere elektromechanischen, Krafttrainingsgeräten, bei welchen ein Widerstandselement vorzugsweise mit einer Elektromaschine ausgebildet ist, eine Anpassung des zu überwindenden Widerstands zur Übungsdurchführung auch spezifisch für einzelne oder mehrere Wegpunkte entlang der Übungsbewegung möglich ist. Eine solche Widerstandsanpassung, die gerade nicht pauschal für die gesamte Übungsdurchführung vorgenommen wird, sondern gleichsam für einzelne Wegabschnitte oder Wegpunkte, ermöglicht eine vielfältige Anpassung des Krafttrainingsgeräts. Eine solche Anpassung ist zum einen möglich an individuelle Vorgaben wie Vorlieben oder Bedürfnisse des Benutzers wie Dysbalancen, Bewegungseinschränkungen und/oder relative Kontraindikationen, jeweils beispielsweise in einer Rehabilitationssituation (Reha). Des Weiteren ist, beispielsweise bei Seilzugkrafttrainingsgeräten, welche eine im wesentlichen freie Übungsdurchführung ermöglichen, eine Vorgabe übungsspezifischer Kraftkurven möglich, je nachdem in welche Richtung das Seil am Manipulator ausgezogen werden soll und/oder welche Muskelgruppe damit wie trainiert werden soll. Dies wiederum ermöglicht beispielsweise auch eine spätere Anpassung an zum Herstellzeitpunkt des Geräts noch unbekannte Übungen.
Gemäß einer Ausführung ist das Krafttrainingsgerät eingerichtet, in Abhängigkeit von der Eingabe eines veränderten Widerstandswertes durch einen Benutzer, ein verändertes Widerstandsprofil auf der Widerstandsanzeige anzuzeigen. In unterschiedlichen Weiterbildungen dieser Ausführung kann die Anzeige des Widerstandsprofils beispielsweise aus einer Mehrzahl von Wertepaaren aus einem Widerstandswert und dem zugehörigen Wert eines gewählten und/oder vorgegebenen Trainingsparameters bestehen. Zusätzlich oder alternativ kann die Anzeige auch ein graphisches Widerstandsprofil im Sinne einer Kraftkurve oder einer Drehmomentenkurve aufweisen. Diese Möglichkeiten der Darstellung beziehen sich sowohl auf die Anzeige eines vorgegebenen Widerstandsprofils als auch auf die eines veränderten Widerstandsprofils.
In einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführung ist das Krafttrainingsgerät zu einer Echtzeitanzeige des veränderten Widerstandswerts eingerichtet. Dadurch erhält der Benutzer des Geräts unmittelbar nach Eingabe der Veränderungen eine optische Aussage darüber, wie das nun am Krafttrainingsgerät vorgesehene Widerstandsprofil aussieht, sprich welcher Trainingswiderstand in den verschiedenen Abschnitten der Übungsbewegung anliegen wird.
Um das Anzeigen von Widerstandsprofilen und das Eingeben veränderter Widerstandswerte zu erleichtern, sind gemäß einer Ausführung die Widerstandsanzeige und die Benutzereingabe gemeinsam ausgebildet, insbesondere mit einem berührungs- und/oder gestensensitiven Bildschirm, vorzugsweise mit einem kapazitiven Touchscreen, gegebenenfalls mit Bewegungserfassung. Auf einem solchen Bildschirm kann vorzugsweise gleichzeitig ein vorgegebenes Widerstandsprofil und ein daraus erstelltes, durch Eingeben wenigstens eines veränderten Widerstandswertes abgeleitetes, Widerstandsprofil angezeigt werden.
Dieser Ausführung liegt die Idee zu Grunde, eine unmittelbare Rückmeldung über eingegebene Widerstandswerte am Ort der Eingabe, vorzugsweise in Echtzeit, bereitzustellen. Das kann beispielsweise erreicht werden, indem eine Kraftkurve oder eine Drehmomentkurve als Widerstandsprofil auf einem Touchscreen angezeigt wird, und am Anzeigeort der Kurve dasselbe punktuell, bereichsweise oder gesamt, beispielsweise nach einer vorbestimmten Eingabefunktion, durch ein „Ziehen” mit einem Finger manipuliert werden kann. Ein derartiges „Ziehen” führt dann zu einem neuen Verlauf der Kraft- oder Drehmomentenkurve, welcher dann ein verändertes Widerstandsprofil darstellt.
Im Sinne der Erfindung sind verschiedene Darstellungen des Widerstandsprofils denkbar, beispielsweise in Form eines Funktionsgraphen oder eines interpolierten Graphen, aber auch in Form einer Punktewolke oder eines Balkendiagramms, wobei die einzelnen Balken dann zum Eingeben eines veränderten Widerstandswertes mittels eines Fingers verlängert oder verkürzt werden können.
Um einen einfachen Zugriff auf vorgegebene und/oder veränderte, gespeicherte Widerstandsprofile zu ermöglichen, weist das Krafttrainingsgerät gemäß einer Ausführung eine Speichereinheit zum Hinterlegen vorgegebener und/oder veränderte Widerstandsprofile auf.
Um ein benutzerspezifisches Speichern vorgegebener und/oder veränderter Widerstandsprofile zu ermöglichen, weist das Krafttrainingsgerät gemäß einer Weiterbildung eine Benutzeridentifikationseinrichtung auf. Für eine solche Benutzeridentifikationseinrichtung kommen vorzugsweise in Fitnessstudios gängige Benutzerkarten zum kontaktgebundenen und/oder berührungslosen Identifizieren infrage, aber auch ein Scan von Persönlichkeitsmerkmalen wie der Iris eines Auges, von Fingerabdrücken oder ähnlich. Vorzugsweise wird einem derart identifizierten Benutzer ein logischer und/oder physikalischer Speicherteil im Krafttrainingsgerät zugewiesen, in welchem seine spezifischen Eingaben von veränderten Widerstandswerten und/oder veränderte Widerstandsprofile ebenso abgespeichert werden können, wie gegebenenfalls eine Auswahl aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Widerstandsprofilen.
Gemäß einer Ausführung weist das Krafttrainingsgerät eine Steuereinheit auf, welche eingerichtet ist, eine Eingabe eines veränderten Widerstandswertes in Abhängigkeit von einer Eingabefunktion auch auf einzelne oder mehrere benachbarte Werte oder alle Werte des Trainingsparameters anzuwenden.
Gemäß einer Ausführung ist die Steuereinheit eingerichtet, das Widerstandselement zur Übungsdurchführung an das veränderte Widerstandsprofil anzupassen. Diese Anpassung erfolgt vorzugsweise über eine Einstellung des am Manipulator anliegenden Widerstands in Abhängigkeit von dem jeweiligen Wert wenigstens eines berücksichtigten Trainingsparameters.
Um einen Feinheitsgrad der Einstellung des Widerstandsprofils vorgeben zu können, ist gemäß einer Ausführung die Steuereinheit eingerichtet, in der Eingabefunktion eine Vorgabe eines Beeinflussungsintervalls zu berücksichtigen. Darunter kann im Sinne der Erfindung der Abstand zweier benachbarter, im Sinne der Erfindung veränderbarer Werte eines Trainingsparameters ebenso verstanden werden wie die Größe einer gemeinsam beeinflussbaren Menge von Werten eines Trainingsparameters.
Gemäß einer Ausführung weist das Krafttrainingsgerät eine Steuereinheit auf, die mit der Widerstandsanzeige und mit der Benutzereingabe zum Informationsaustausch verbunden ist und eingerichtet ist, einen auf das Widerstandselement aufgebrachten Widerstandswert zu steuern.
Um dem Benutzer eine möglichst unmittelbare Rückmeldung zu seiner Eingabe zu geben, wird das veränderte Widerstandsprofil gemäß einer Ausführung, insbesondere zumindest im Wesentlichen zeitgleich, mit der Eingabe angezeigt.
Für eine möglichst einfache Eingabe erfolgt das Eingeben des veränderten Widerstandswertes mittels eines berührungs- und/oder gestensensitiven Bildschirms, auf welchem die Anzeige des vorgegebenen und/oder des veränderten Widerstandsprofils erfolgt.
Um eine problemlose (Wieder-)Verwendbarkeit von Widerstandsprofilen sicherzustellen, werden gemäß mehrerer Ausführungen ein oder mehrere vorgegebene Widerstandsprofile oder ein verändertes Widerstandsprofil aus einer Speichereinheit des Krafttrainingsgeräts auf die Anzeige geladen und/oder ein oder mehrere veränderte Widerstandsprofile in der Speichereinheit gespeichert.
Um eine Wiederverwendbarkeit von veränderten Widerstandsprofilen unterschiedlicher Benutzer sicherzustellen, wird ein Benutzer identifiziert, insbesondere durch den Benutzer oder einen Trainer, ein Widerstandsprofil und/oder ein Widerstandswert für diesen Benutzer verändert und/oder spezifisch für diesen Benutzer in der Speichereinheit gespeichert.
Für eine Anwendbarkeit auf Krafttrainingsgeräten, welche mehrere, verschiedene Übungen ermöglichen (beispielsweise Seilzugtrainingsgeräte), ist für unterschiedliche Übungen jeweils wenigstens ein eigenes, veränderbares Widerstandsprofil vorgegeben.
Gemäß einer Ausführung sind für eine bestimmte Übung wenigstens zwei unterschiedliche Widerstandsprofile vorgegeben, aus denen ein Benutzer oder ein Trainer ein präferiertes Widerstandsprofil auswählen und verändern kann, wodurch eine einfacherer Eingabe eines veränderten Widerstandsprofils erfolgen kann.
Um eine umfassende Anpassung von Widerstandsprofilen an unterschiedliche Gegebenheiten sicherzustellen, wird gemäß einer Ausführung als Trainingsparameter eine Zeit, ein Weg, ein Drehwinkel, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung berücksichtigt und/oder verwendet. Als Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen kommen rotatorische und translatorische Größen in Betracht.
Wenn ein Widerstandsprofil mit dem Trainingsparameter „Weg” verwendet wird, bedeutet dies vorzugsweise, dass das Widerstandsprofil darstellt, an welchem Punkt einer Übungsbewegung welcher Widerstandswert am Widerstandselement des Krafttraininggeräts anliegt.
Wenn ein Widerstandsprofil mit dem Trainingsparameter „Drehwinkel” verwendet wird, bedeutet dies vorzugsweise, dass das Widerstandsprofil darstellt, welcher Widerstandswert an einem bestimmten Winkel der Übungsbewegung an dem Manipulator anliegt, sprich mittels des Widerstandselements aufgebracht wird.
Ein Widerstandsprofil mit einer Geschwindigkeit als Trainingsparameter kann vorzugsweise dazu verwendet werden, einer zu hohen Übungsgeschwindigkeit einen höheren Widerstand entgegenzusetzen. Das gleiche gilt auch für ein Trainingsprofil mit einer Beschleunigung als Trainingsparameter.
Wenn ein Widerstandsprofil mit der Zeit als Trainingsparameter verwendet wird, kann es damit insbesondere möglich sein, bei längerer Übungsdauer einen, insbesondere sukzessive steigenden oder sinkenden, Multiplikationsfaktor auf die Widerstandswerte eines anderen Widerstandsprofils anzuwenden.
Um eine Feineinstellung eines Widerstandsprofils auch an mehreren Stellen zu ermöglichen, kann gemäß einer Ausführung zu verschiedenen, insbesondere identisch beabstandeten, Werten eines Trainingsparameters ein veränderter Widerstandswert eingegeben werden.
Gemäß einer Ausführung wird das Widerstandsprofil als Kurve angezeigt, und kann durch Berührung eines berührungssensitiven Bildschirms und/oder durch Gesten im Erfassungsbereich eines gestensensitiven Bildschirms, jeweils ausgeführt durch einen Benutzer oder Trainer, an wenigstens einem Wert des Trainingsparameters verändert werden.
Das Widerstandsprofil kann auch als Balkendiagramm oder ähnlich angezeigt werden, wobei dann beispielsweise die Länge der einzelnen Balken den entsprechenden Widerstandswert widerspiegelt. Dann kann das Widerstandsprofil durch Berühren der Darstellung oder geeignete Gesten an/vor der Darstellung einzelner Balken verändert werden.
Vorteilhafte Ausbildungen der verschiedenen Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen, teilweise in stark schematisierter Darstellung
1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht ein Krafttrainingsgerät zur Durchführung einer einzelnen Übung in einer Ausführung der Erfindung;
2 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht ein Seilzugkrafttrainingsgerät zur Durchführung verschiedenartiger Übungen in einer Ausführung der Erfindung;
3a/b in einer Draufsicht eine Anzeige eines vorgegebenen und eines veränderten Drehmomentprofils eines Krafttrainingsgeräts nach 1;
4a/b in einer Draufsicht zwei verschiedene Kraftprofile eines Krafttrainingsgeräts gemäß 2 in vorgegebenem und verändertem Zustand; und
5 eine Anzeige eines Krafttrainingsgeräts gemäß einer Ausführung der Erfindung mit einem Kraftprofil, das in Abhängigkeit von einer Beschleunigung der Übungsbewegung dargestellt ist.
In 1 ist ein Krafttrainingsgerät 1 mit einem als Elektromotor ausgebildeten Widerstandselement 2 zum Aufbringen von Trainingskräften an einem Manipulator 4 dargestellt. Der Manipulator 4 weist einen Hebel 6 sowie ein Polster 8 auf und ist so ausgebildet, dass er sich zur Durchführung der einzigen mit diesem Trainingsgerät 1 durchführbaren Übung (beispielsweise einer Rückenstreckung) um eine von dem Motor 2 angetriebene Welle 10 innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs (rad) drehen kann.
Das Trainingsgerät 1 weist ferner einen Körper 12 auf, in welchem neben dem Motor 2 ein berührungssensitiver Bildschirm (Touchscreen) 14 angeordnet ist, welcher die Funktion der Widerstandsanzeige 16 und der Benutzereingabe 18 übernimmt. Auf dem Touchscreen 14 ist in der Darstellung der 1 ein als Momentenprofil ausgebildetes, vorgegebenes Widerstandsprofil 20 für die mit dem Trainingsgerät 1 durchführbare Übung dargestellt, wobei das Widerstandsprofil 20 eine Funktionskurve 22 mit einer Hervorhebung bestimmter, manipulierbarer Widerstandswerte 24 aufweist. Die Funktionskurve 22 ist eine Darstellung der entlang des Winkelbereichs rad für die Übung vorgesehenen Werte eines Drehmoments M, wobei ein Drehwinkel α den berücksichtigten Trainingsparameter darstellt.
Zusätzlich weist das Krafttrainingsgerät 1 eine Steuereinheit 26 auf, die mit dem Touchscreen 14 ebenso wie mit dem Widerstandselement 2 einer Benutzeridentifikationseinrichtung 28 zur drahtlosen Identifizierung eines Benutzers und mit einer Speichereinheit 25 zum speichern von Widerstandsprofilen über Leitungen 30 zur Übertragung von elektrischer Energie und/oder Informationen verbunden ist.
Der Manipulator 4 ist mittels des Widerstandselements 2 über einen Seilzug 32 aus einer Winkelposition α₀ bis in eine Winkelposition α₁ verfahrbar. Dabei sind beliebige Zwischen-Winkelwerte ansteuerbar, von denen exemplarisch α' in 1 dargestellt ist.
In den 3a und b ist dargestellt, wie bei einem Krafttrainingsgerät 1 gemäß 1 ein Drehmomentenprofil als Widerstandsprofil 20 für die Durchführung einer Übung (wie in 1 beschrieben), insbesondere entsprechend der persönlichen Vorlieben des Trainierenden hinsichtlich der Schwierigkeit der Übung bei verschiedenen Winkelwerten α, vorgegeben werden kann. Dabei ist in 3a das auf dem Touchscreen 16 vor Übungsbeginn, jedoch nach einer Identifikation des Benutzers mittels der Benutzeridentifikationseinrichtung 28, angezeigte, vorgegebene Widerstandsprofil 20 für diese Übung dargestellt.
Die Darstellung des Widerstandsprofils 20 erfolgt durch eine Abbildung eines Drehmomenten(M)-Winkelstellungs(rad)-Diagramms 34, in welchem die Drehmomentkurve 22 eingezeichnet ist, die zusätzlich in bezüglich der Winkelstellung α gleichbleibenden Abständen Hervorhebungen von Widerstandswerten 24 aufweist. Im Bereich dieser Hervorhebungen der Widerstandsanzeige 16 kann der Benutzer nun, insbesondere mittels eines oder mehrere Finger 36, wenigstens einen durch die Hervorhebung dargestellten Widerstandswert 24 verändern, sprich einen veränderten Widerstandswert 24 eingeben.
Dieser Vorgang ist schematisch in 3b dargestellt, die den Touchscreen 14 zu einem im Vergleich zur Darstellung der 3a späteren Zeitpunkt zeigt, in welchem auf der Widerstandsanzeige 16' bereits die Eingaben der veränderten Widerstandswerte 24 dargestellt sind. Dazu berührt der Benutzer mit seinem Finger 36' zuerst den Widerstandswert 24.1 auf der als Touchscreen ausgebildeten Benutzereingabe 18 und „zieht” die graphische Hervorhebung, die den Widerstandswert 24 repräsentiert, so weit nach unten (durch den nach unten gerichteten Pfeil angedeutet), bis das gewünschte Trainingsmoment, also der gewünschte Widerstandswert 24.1' für den zugeordneten Winkelwert α erreicht ist. An dieser Stelle hebt der Benutzer seinen Finger 36' wieder von dem Touchscreen ab, wodurch der veränderte Widerstandswert 24.1' eingegeben ist. Dieses Vorgehen wiederholt der Benutzer im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem anderen oder dem gleichen Finger 36'', weil er einen weiteren Drehmomentwert 24.2 (im Beispiel an der Winkelstellung α₁) verändern möchte.
In der Steuereinheit 26 des Krafttrainingsgeräts 1 ist zu diesen Eingaben eine Eingabefunktion hinterlegt, die zur Folge hat, dass die mittels des Widerstandselements 2 aufzubringende Momentenkurve 22' über den Winkelbereich α₀ bis α₁ nicht zur bezüglich der veränderten Widerstandswerte 24.1' und 24.2' angepasst wird, sondern zum Erreichen eines stetigen Momentenverlaufs ein neuer, daran angepasster Kurvenverlauf 22' interpoliert wird.
In 2 ist ein Krafttrainingsgerät 101 dargestellt, welches sich von dem in 1 gezeigten Einzelgerät hauptsächlich dadurch unterscheidet, dass es als Seilzugkrafttrainingsgerät ausgebildet ist, was insbesondere die Durchführung verschiedener Übungen für unterschiedliche Muskelgruppen mit demselben Manipulator 104 erlaubt. Der Manipulator 104 ist über eine Seilzugkonstruktion 132 mit dem als Elektromaschine ausgebildeten Widerstandselement 2 verbunden.
Anders als bei dem Krafttrainingsgerät 1 gemäß 1 erfolgt bei dem Krafttrainingsgerät 101 gemäß 2 die Übungsdurchführung nicht durch eine rotatorische Bewegung, sondern durch eine zumindest im Wesentlichen lineare Bewegung des Manipulators 101, sprich durch ein Ausziehen des Seils 133 des Seilzugs 132 an dem als Griff 108 ausgebildeten Manipulator 104 durch den Benutzer.
Da das Ausziehen bei den verschiedenen durchführbaren Übungen zumindest im wesentlichen transversal erfolgt, ist in der Widerstandsanzeige 116 im Gegensatz zu der Drehmomentkurve gemäß 1 als Widerstandsprofil 120 eine Kraftkurve 122 dargestellt, bei welcher eine Trainingskraft F über den Auszug x des Manipulators 104 aufgetragen ist.
Zur Durchführung von Übungen mit dem Krafttrainingsgerät 101 zieht der Benutzer den Manipulator 104 aus der Stellung x₀ bzw. x'₀ heraus. Je nach durchzuführender Übung kann das Seil 133 dabei maximal bis zum Punkt x₁ bzw. x'₁ herausgezogen werden, wobei die Auszugstrecken x bzw. x' die Möglichkeit der Durchführung verschiedener Übungen an einem Seilzugkrafttrainingsgerät 101 symbolisieren sollen.
Die Komponenten des Krafttrainingsgeräts 101, die zumindest im Wesentlichen demjenigen des Krafttrainingsgeräts 1 gemäß 1 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen aufgeführt wie dort.
In den 4a und b ist dargestellt, wie bei einem Krafttrainingsgerät 101 gemäß 2 ein Kraftprofil als Widerstandsprofil 120 für die Durchführung verschiedener Übungen „x” und „x'”, insbesondere entsprechend der persönlichen Vorlieben hinsichtlich der Schwierigkeit der Übung bei verschiedenen Auszugswerten x bzw. x', vorgegeben werden kann.
Dabei ist in 4a die zur Übung „x” vorgegebene Kraftkurve 122 auf der als Touchscreen 14 ausgebildeten Widerstandsanzeige 116 dargestellt. Ebenso ist bereits die mittels des Fingers 36 des Benutzers veränderte Kraftkurve 122' dargestellt.
Die Darstellung erfolgt durch eine Abbildung eines Kraft(F)-Weg(x)-Diagramms 134, in welchem die Kraftkurve 122 über den Auszugsweg x eingezeichnet ist, die zusätzlich Hervorhebungen bestimmter Widerstandswerte (hier Kraftwerte) 124 in bezüglich der Auszugsstellung x gleichbleibenden Abständen aufweist. Im Bereich der Hervorhebungen 124 der Widerstandsanzeige 116 hat der Benutzer mittels seines Fingers 36 drei durch Hervorhebungen dargestellte Widerstandswerte 124.1, 124.2 und 124.3 verändert, sprich jeweils einen veränderten Widerstandswert 124.1, 124.2 und 124.3 eingegeben.
In 4a ist der Touchscreen 14 zu einem Zeitpunkt angezeigt, in welchem auf der Widerstandsanzeige 116 zusätzlich zur und gleichzeitig mit der vorgegebenen Kraftkurve 122 bereits die Eingaben der veränderten Kraftwerte 124.1, 124.2 und 124.3 dargestellt sind. Diese Eingabe erfolgt mittels eines Fingers 36 analog zu der bezüglich 3b dargestellten Art und Weise. Im dargestellten Fall möchte der Benutzer seine Übung „x” am Anschlag x₀ mit einer deutlich geringeren Kraftanstrengung beginnen und über seine Eingaben erreichen, dass er am maximalen Auszugspunkt x₁ des Seils 133 eine geringfügig niedrigere Kraft F aufwenden muss, als dies nach dem vorgegebenen Kraftprofil 122 der Fall wäre.
In der Steuereinheit 26 des Krafttrainingsgeräts 101 ist zu diesen Eingaben eine Eingabefunktion hinterlegt, die zur Folge hat, dass die mittels des Widerstandselements 2 aufzubringende Kraftkurve 122' über den Auszugsbereich x₀ bis x₁ nicht nur bezüglich der veränderten Widerstandswerte 124.1', 124.2' und 124.3' angepasst wird, sondern zum Erreichen eines stetigen Kraftverlaufs ein neuer, daran angepasster Kurvenverlauf 122' interpoliert wird.
In 4b ist dargestellt, wie bei einem Krafttrainingsgerät 101 gemäß 2 die Kraftkurve 222 einer Übung „x'” durch den Benutzer an dem Kraftwert 224 verändert wird.
Die Veränderung des Kraftwertes 224 erfolgt mittels des Fingers 36 des Benutzers analog zu den obigen Beschreibungen hin zu einem höheren Kraftwert 224', wie dies durch den Pfeil in der Darstellung angedeutet ist. In dem in 4b dargestellten Ausführungsbeispiel möchte der Benutzer erreichen, dass im Mittelfeld der Bewegung zwischen dem Anschlag x'₀ und dem maximalen Auszug x', ein größerer Trainingswiderstand im Sinne einer größeren Trainingskraft F zu überwinden ist.
Eine Eingabefunktion, die in der Steuereinheit 26 des Krafttrainingsgeräts 101 zu diesen Eingaben hinsichtlich der Übung „x'” hinterlegt ist, ist ein Beeinflussungsintervall 240 vorgesehen, innerhalb dessen die Veränderung des Kraftwertes 224 im Sinne einer Interpolation des Verlaufs der Kraftkurve 222' diese beeinflussen kann. Aus der Darstellung wird deutlich, dass die Kraftwerte an den Randpunkten der möglichen Bewegung der Übung „x'”, nämlich x'₀ und x'₁ unverändert bleiben, weil sie außerhalb des Beeinflussungsintervalls 240 liegen.
In 5 ist ein Widerstandsprofil 320 auf einer Widerstandsanzeige 316 dargestellt. Anders als in den bisher dargestellten Ausführungsbeispielen weist das Widerstandsprofil 320 eine Kraftkurve 322 auf, die nicht in Abhängigkeit von einem Weg x bzw. einem Winkel α bestimmte Kraftwerte 324 vorgibt, sondern in Abhängigkeit von einer Beschleunigung a. Hier kann der Nutzer mittels seines Fingers 36 für einen bestimmten Beschleunigungswert den zu überwindenden Widerstandswert 324' eingeben, beispielsweise um sicherzustellen, dass bei der Übungsdurchführung kein harter Anschlag erfolgt, wenn der maximale Seilauszug x₁ oder x'₁ bzw. die maximale Winkelauslenkung α₁ erreicht wird. Typischerweise erfolgt eine solche Vorgabe durch einen den Trainierenden begleitenden Trainer, der beispielsweise aus der Vorgeschichte des Trainierenden weiß, dass dieser aufgrund von körperlichen Einschränkungen einem derartigen harten Anschlag nicht ausgesetzt werden sollte.
In den Figuren nicht dargestellt sind Widerstandsprofile, bei welchen Widerstandswerte in Abhängigkeit von einer Zeit oder einer Geschwindigkeit verändert werden können. Geschwindigkeitsbasierte Widerstandskurven können beispielsweise einem ähnlichen Zweck dienen wie in 5 beschrieben. Ein zeitbasiertes Widerstandsprofil kann einer Beeinflussung der Trainingsdauer durch sukzessives Verringern oder Erhöhen des Trainingswiderstands dienen.

Claims

Kraft-Trainingsgerät (1; 101), aufweisend – wenigstens ein vorgegebenes Widerstandsprofil (20; 120) für wenigstens eine Übung, – eine Widerstandsanzeige (16; 116; 216; 316) zum Anzeigen von Widerstandsprofilen, – eine Benutzereingabe (18) zum Eingeben von wenigstens einem veränderten Widerstandswert (24; 124; 224; 324) eines vorgegebenen Widerstandsprofils, – wenigstens ein Widerstandselement (2) zum Aufbringen von Trainingskräften an wenigstens einem Manipulator (4; 104) des Kraft-Trainingsgeräts, wobei das Kraft-Trainingsgerät eingerichtet ist, das Widerstandselement zur Übungsdurchführung an das veränderte Widerstandsprofil anzupassen.
Kraft-Trainingsgerät gemäß Anspruch 1, wobei das Kraft-Trainingsgerät eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Eingabe eines veränderten Widerstandswertes ein verändertes Widerstandsprofil auf der Widerstandsanzeige anzuzeigen.
Kraft-Trainingsgerät gemäß Anspruch 2, wobei das Kraft-Trainingsgerät zu einer Echtzeit-Anzeige des veränderten Widerstandswertes eingerichtet ist.
Kraft-Trainingsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Widerstandsanzeige und die Benutzereingabe gemeinsam ausgebildet sind, insbesondere mit einem berührungs- und/oder gestensensitiven Bildschirm (14) ausgebildet sind.
Kraft-Trainingsgerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend eine Steuereinheit (26), die mit der Widerstandsanzeige und mit der Benutzereingabe zum Informationsaustausch verbunden ist und eingerichtet ist, einen auf das Widerstandselement aufgebrachten Widerstandswert zu steuern.
Verfahren zur Vorgabe eines Widerstandsprofils für die Durchführung einer Übung an einem Kraft-Trainingsgerät mit wenigstens einem Widerstandselement, aufweisend die Schritte: – Anzeigen eines vorgegebenen Widerstandsprofils in Abhängigkeit von wenigstens einem Trainingsparameter, – Eingabe eines veränderten Widerstandswertes zu wenigstens einem Wert des Trainingsparameters, – Anpassen des Widerstandselements an das veränderte Widerstandsprofil.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das veränderte Widerstandsprofils, insbesondere zumindest im Wesentlichen zeitgleich, mit der Eingabe angezeigt wird.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 7 oder 7, wobei das vorgegebene Widerstandsprofil aus einer Speichereinheit des Kraft-Trainingsgeräts auf die Anzeige geladen wird und/oder das veränderte Widerstandsprofil in der Speichereinheit gespeichert wird.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 8, wobei für unterschiedliche Übungen jeweils wenigstens ein eigenes, veränderbares Widerstandsprofil vorgegeben ist.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 9, wobei für eine Übung wenigstens zwei unterschiedliche Widerstandsprofile vorgegeben sind, aus denen ein Benutzer oder ein Trainer ein präferiertes Widerstandsprofil auswählen und verändern kann.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 10, wobei als Trainingsparameter eine Zeit, ein Weg, ein Drehwinkel, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung berücksichtigt wird.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 11, wobei das Widerstandprofil als Kurve angezeigt wird und durch Berührung und/oder Gesten eines Benutzers oder Trainers an wenigstens einem Wert des Trainingsparameters verändert werden kann.